ما هي الكواركات

ما هو الجسيم

يستخدم العلماء مصطلح الجُسيم الذي يُشير إلى كمية من المادّة لبناء النظريات المتعلّقة في مجال الدراسة الخاص بهم، ويعتمد حجم الجُسيم على المجال العلمي والنظريات قيد التطوير التي يعمل عليها العلماء، ولذلك فإنّه لا يُوجد حجم معيّن للجسيم، فعلى سبيل المثال يُحدد الفيزيائيون الجسيمات بأنّها إلكترونات أمّا علماء الفلك فيستخدمون هذا المصطلح للإشارة إلى النّجوم في السماء، وقد يعود السبب في عدم تحديد مفهوم محدد للجسيم لاستخدامه من قِبل العلماء كشيء نُقطي وذلك لخدمة النظريات التي يعملون عليها؛ فقد يُطلق المهندس اسم الجسيم على العربات المختلفة في حالة دراسته للأزمة المرورية، وفي الكيمياء أيضًا يُوجد تسميات لجسيمات ذرية وتحت الذرية ومنها الكواركات والتي سيعرضها هذا المقال.^[١]

ما هي الكواركات

يُمكن توضيح مفهوم الكواركات عن طريق ذِكر مكونات الذرّة؛ حيث تتكوّن نواة الذرّة من النيوترونات والبروتونات وتُعدّ هذه المكونات إحدى الأمثلة على الهادرونات وهي أجسام تحت ذريّة تتكوّن من الكواركات؛ وبالتّالي يُشير مصطلح الكواركات إلى نوع من أنواع الأجسام الأساسيّة في الفيزياء ترتبط مع بعضها البعض لتكوّن الهادرونات، وكبقية أنواع الجسيمات يمتلك الكوارك أجسام مضادّة تُسمى الكوارك المضادّ، ويتميّز كل من الكوارك والكوارك المضادّ بأنّهما الأجسام الأساسيّة الوحيدة التي تتفاعل عبر قوّة الجاذبية والقوة الكهرومغناطيسيّة والتفاعلات النووية القوية والضعيفة؛ أي أنّهما يتفاعلان ضمن القوى الأربعة الأساسية في الفيزياء، كما يجب الإشارة إلى أنّه لا يُمكن أن يوجد كوارك بشكلٍ مستقلٍ؛ حيث إنّه دائمًا يكون بمجموعةٍ من الكواركات الأخرى؛ وتُسمّى هذه الظاهرة بحبس الكوارك أو حجزه؛ وبسبب هذه الخاصيّة فإن قياس خصائص الكوارك كالكتلة بشكلٍ مباشرٍ يُعد أمرًا مستحيلًا؛ وبالتالي فإنّه يمكن استخلاص هذه السمات من الجسيمات المكوّنة له، وبالإضافة إلى ما سبق يدور حول الكوارك عدة معلومات وفيما يأتي ذكر لبعضٍ منها^[٢]:

• يتميّز الكوارك بارتباطه الشديد بالقوة اللونيّة؛ فحتّى في حالة وجود طاقة كافية للفصل سيُنتج زوج للكوارك أو الكوارك المضاد ويرتبط مع أي كوارك متاح لإنتاج جسيم الهادرون.
• تُشير القياسات الخاصة بخصائص الكوارك بأنّه يُعد من الفرميونات ويتّبع مبدأ استبعاد باولي وذلك لأنه يمتلك دوران مغزلي غير صحيح؛ حيث إنّه إمّا +1/2 أو -1/2.
• يتغيّر لون الكوارك خلال التفاعل النووي القوي الذي يحدث به تبادل الجلونات والتي تُمثّل بوزونات أو جسيمات أولية لا كتلة لها وتمتلك متجه معياري وتحمل شحنات لونية وشحنات لونيّة مضادة.

أنواع الكواركات

يُوجد ستة أنواع من جُسيم الكوارك، ويُطلق على هذه الأنواع اسم النكهات أيضًا، ويكمن الاختلاف بين هذه الأنواع المختلفة بخصائص الشحنة بالإضافة إلى الكتلة، ويُمكن جمع هذه الأنواع بمجموعات مكونة من زوج كما يأتي^[٣]:

• العلوي والسفلي.
• القمي والقاعي.
• الغريب والساحر.

ويُوجد كوارك مضاد لكل نوع من أنواع الكوارك السابقة؛ حيث يحمل الجسيم المضاد أعداد كمية مُعاكسة للأعداد الخاصة بالكوارك.^[٣]

المراجع

1. ↑ "What is a Particle? - Definition & Theory", study.com, Retrieved 15/04/2020. Edited.
2. ↑ "Definition of Quarks in Physics", www.thoughtco.com, Retrieved 15/04/2020. Edited.
3. ^ ^{أ ب} "Quark", www.britannica.com, Retrieved 15/04/2020. Edited.